Distantsionny_kontrol_psikhofiziologicheskogo_sostoyania_s_pomoschyu_sverkhshirokopolosnoy_RLS

311

t

Рис. 4.144. Сверхширокополосный сигнал на выходе приемного ленточного ТЕМ-рупора рис. 4.141

Рассмотренные конструкции сверхширокополосных антенн имеют один общий недостаток – при расположении излучателей вблизи металлических происходит изменение параметров антенн. По-

этому ленточные ТЕМ-рупоры иногда помещают в металлический корпус, внутренняя поверхность которого покрывается радиопоглощающим материалом.

312

Существенное уменьшение этого эффекта достигается при использовании закрытых конструк-

ций излучателей, например, волноводных рупорных антенн. Известно, что прямоугольный волновод обладает дисперсией из-за зависимости фазовой скорости электромагнитных волн от частоты. По-

этому питание волноводных рупорных антенн осуществляется через коаксиальные кабели с рабочим диапазоном до 12-18 ГГц. Кроме того, для предотвращения возникновения волн высших типов диа-

пазон рабочих частот ограничивается областью существования волны основного типа, которая для

прямоугольных волноводов с величиной широкой стенки а составляет с2а f ca . Напри-

мер, волновод с размером широкой стенкой 25 мм обеспечивает передачу сигналов в диапазоне от 6

до 12 ГГц. Поэтому волноводные рупорные антенны могут использоваться для сверхширокополос-

ных сигналов с центральной (средней) частотой более 5 ГГц и шириной частотного диапазона 4-7

ГГц.

Волноводный пирамидальный рупор (рис. 4.145) с величиной раскрыва 11,5х8,1 см и длиной

10,1 см обеспечивает излучение сигналов в диапазоне частот от 5,2 до 10,1 ГГц при среднем значе-

нии КСВН 1,18. Ширина диаграммы направленности по половинной мощности в Е- и Н-плоскостях на частоте 6 ГГц составляет 30 градусов.

Рис. 4.145. Пирамидальная рупорная антенна

313

Рис. 4.146. Пирамидальная рупорная антенна с диапазоном частот от 5,6 до 13,25 ГГц

Волноводная рупорная антенна (рис. 4.146) с размером раскрыва 8,0х11,0 см и длиной 19,8 см выполнена без входного волновода. Выбор возбуждающего штыря пестиковой формы позволил со-

гласовать антенну по уровню КСВН равному 3 в диапазоне от 5,6 до 13,25 ГГц (рис. 4.147).

314

Рис. 4.148. Сверхширокополосная зеркальная антенна (а) с ленточным двухканальным рупорным облучателем (б)

Повышение направленности излучения сверхширокополосных антенн достигается при увели-

чении размеров апертуры и использовании зеркал. В последнем случае описанные выше ленточные и волноводные рупорные антенны могут использоваться в качестве облучателей. Например, ленточный двухканальный ТЕМ-рупор с круглым отражателем, разработанный для диапазона частот от 1 до 2

ГГц, в совокупности с офсетным рефлектором диаметром 55 см (рис. 4.148) формирует диаграмму направленности шириной 30 градусов на частоте 1250 МГц.

Облучателем другой зеркальной антенны является волноводный пирамидальный рупор, кото-

рый с рефлектором диаметром 40 см (рис. 4.149) формирует на частоте 6 ГГц диаграмму направлен-

ности шириной 9 градусов. Зависимость КУ этой антенны от частоты представлена на рис. 4.150.

316

лучения достигается при использовании зеркальных антенн или антенных решеток, увеличивающих

раскрыв антенны.

317

Помозов В.В., Дудник А.В.

4.7. Обнаружение движущихся объектов, расположенных за непрозрачными пре-

градами, с помощью видеоимпульсного георадара

4.7.1. Введение.

Задача обнаружения местоположения человека за непрозрачными преградами является доста-

точно актуальной для силовых структур – это контроль зон с ограниченным доступом, контртеррори-

стическая деятельность и т.д. И в этом отношении применение георадаров открывает путь к решению этих задач, так как в отличие от других методов, георадиолокация позволяет обнаруживать объекты,

скрытые за достаточно толстыми препятствиями.

В данной статье приведены результаты экспериментов, в различное время проводившихся в

ООО«Логические системы» с использованием георадаров «Око-2» и программы Geoscan32 [91, 92].

Так как в воздухе практически отсутствует затухание электромагнитной волны, даже на высо-

кочастотных антенных блоках удается получать дальности в несколько десятков метров (рис. 4.151).

Рис. 4.151. Определение максимальной дальности зондирования в воздухе для антенного блока АБ-700.

4.7.2. Обнаружение движущегося человека за различными преградами.

На рис. 4.152 представлена схема проведения эксперимента по обнаружению движущегося че-

ловека, находящегося в железобетонном туннеле.

318

Рис. 4.152. Схема проведения эксперимента по обнаружению движения человека в железобе-

тонном туннеле

Антенный блок АБ-700 размещался на верхней поверхности туннеля. Человек, передвигаясь в туннеле, через небольшие промежутки времени проходил место размещения антенного блока. На рис. 4.153 показана радарограмма после обработки методом «вычитание среднего». Несмотря на наличие арматурной сетки, движущийся человек достаточно уверенно обнаруживается на расстоянии до 3…4 метров.

Рис. 4.153. Радарограмма обнаружения движущегося человека в железобетонном туннеле

На рис. 4.154 представлена схема проведения эксперимента и радарограмма по обнаружению движущегося человека, находящегося за кирпичной стеной толщиной 40 см.

319

Рис. 4.154. Схема проведения эксперимента и радарограмма обнаружения движущегося челове-

ка за кирпичной стеной.

Антенный блок АБ-1200 размещался вплотную к стене на высоте 1,5 метра. Человек, находя-

щийся в помещении, подходил к стене и отходил от нее. Обработка радарограммы производилась методом «вычитание среднего». Движущийся человек достаточно уверенно обнаруживается на рас-

стоянии до 3…4 метров.

4.7.3.Обнаружение неподвижного человека по его дыханию.

На рис. 4.155 представлена схема проведения эксперимента и радарограмма по обнаружению неподвижного человека, находящегося за кирпичной стеной толщиной 40 см вплотную к стене, по его дыханию. Обработка радарограммы производилась методом «вычитание среднего». Несмотря на наличие мешающего отражения от дальней границы стены, отчетливо видны колебания грудной клетки человека.